JPH0218713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、粉末高分子凝集剤を扱い易い粒状の
含水ゲル体にする方法に関するものである。 従来技術 従来から市販されているアニオン性及びカチオ
ン性凝集剤の大部分は粉末状であり、次のような
欠点を有している。 微粉の舞い立ち 粉末製品に含まれる微粉、特に200メツシユパ
スの微粉は、使用時における仕込みの際に、舞い
立ち易く、作業者の顔面に付着して、眼、唇、鼻
などの粘膜の水分を吸収し、その多大な吸収湿潤
性からゼリー状の濃厚液体となり、気管内壁等に
付着するなど、建康上問題となることが多い。ま
た、微粉の舞い立ちは、使用時に作業場の床面に
粉末製品の薄層を形成することとなるが、粉末製
品が作業場の漏水と混ざると、滑り易くなり、作
業者の転倒事故を起こす危険性もあつた。 ままこの発生 粉末製品は通常、水で溶解して使用するが、一
般に粉末製品はままこを生じ易く、一度発生した
ままこは、空気を内部に含有し、外表面は湿潤状
態に置かれるため、粉末製品を水に溶解し難くす
るものであり、粉末製品を30分以下の短時間で水
に均一に溶解するためは特別な装置、例えば特公
昭58−42204号公報や特開昭58−79525号公報記載
の装置などが必要であるとされていた。 このように、従来の粉末製品は、その水溶性と
高分子量に基づく優れた効能を有しながら、取り
扱い面では、多くの問題を有しており、これらの
問題の効率的な解決法が求められる。 その解決法として、凝集剤メーカーは極力200
メツシユパス分を篩選別し、比較的粗い粒子に限
り製品化しようとしているのが現状であり、まま
こを生じることなく簡単に溶解する凝集剤の開発
も試みられているが、粒状物相互の付着（ケーキ
ング）の問題があり、まだ決定的な製品は得られ
ていない。 新たな方法として、特願昭59−23356号には、
水溶性ビニルモノマーの水溶液を重合させて得ら
れた重合体ゲルを破砕したのち、平均粉砕滞留時
間が少なくとも３分以上となる竪型切断により、
これを更に細粒化し、微粉の発生を伴なわないで
粉末を製造する方法が開示される。この方法で
は、含水状態にある重合ゲル体を粉砕し、含水状
態を保つたまま乾燥させて微粉を含まない、粒径
分布の鋭い粒状物を得ることができるが、特別な
装置を必要とするため、高額な設備投資を必要と
する。 発明の目的 本発明は、粉末高分子凝集剤を、微粉の発生や
相互付着を伴うことなく、作業性よく、水に溶解
し易い微粒状の含水ゲル体に転ずる方法を提供す
ることを目的とする。 発明の構成 本発明の方法は、粉末高分子凝集剤と、ポリエ
チレングリコール、ソルビタン脂肪酸エステル及
びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
から選ばれる少なくとも一種の水溶性物質の0.5
〜10重量％水溶液を、重量比率で１対0.13〜3.0
の割合で、撹拌槽に連続供給し、撹拌混合して20
〜80重量％の水分を含む粒状の含水ゲル体を製造
することを特徴とする。 即ち、本発明では、粉末高分子凝集剤が撹拌槽
で特定の水溶性物質の水溶液と強制的に混合さ
れ、瞬時にして上記水溶液を吸収して、粒状の含
水ゲル体になるものであり、含水ゲル体の粒子径
は粉末高分子凝集剤の粒径及びそれと併用する上
記水溶液の量を変化させることによつて、任意に
選定できる。 粉末高分子凝集剤の粒径の増大に応じて粒径の
大きな含水ゲル体を得ることができ、また上記水
溶液の量を増すことによつても粒径の大きな含水
ゲル体を得ることができる。例えば、平均粒径
0.5mmの粉末高分子凝集剤を用いて上記水溶液の
使用量を変えることによつて、0.6〜7.0mmの粒径
の含水ゲル体が容易に製造できる。 また、上記水溶液に含まれる水溶性物質の量は
0.5〜10重量％であるが、これが過少であると、
生成した含水ゲル体が相互に付着し、撹拌に伴つ
てゲル体は塊状となり、目的とする製品を得るこ
とはできない。逆に、水溶性物質の量が過多であ
ると、不経済なだけでなく、使用時に水溶性物質
の存在が弊害を伴うこともあり、好ましくない。
本発明で使用する水溶液の水溶性物質濃度は通常
１〜５重量％であるのが好ましい。 また、ゲル体の含水率が20重量％未満では、粉
体となり、本発明の目的とする含水ゲル体を得る
ことはできず、80重量％を越えると溶解性の優れ
た安定した含水ゲル体を形成することはできな
い。 なお、本発明において生成した含水ゲル体は、
可能な限り速やかに撹拌槽から取り出されるのが
望ましく、滞留時間が長くなると含水ゲル体相互
の付着をもたらす危険性がある。一般に含水ゲル
体の滞留時間は１〜10秒であるのが望ましい。 このような本発明は、一般的な粉末高分子凝集
剤すべてに効果的に適用できるが、代表的な粉末
高分子凝集剤としては、ポリアクリルアミド、ポ
リアクリルアミド部分加水分解物、及びポリアク
リルアミドと他のビニルモノマーとの水溶性共重
合体等が挙げられ、ポリアクリルアミドと共重合
されるビニルモノマーとしては、ジメチルアミノ
エチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメ
チルアミノヒドロキシプロピルアクリレート、ジ
メチルアミノヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、ジメチルアミノエチルアクリルアミド等の陽
イオン性ビニルモノマー、前記陽イオン性ビニル
モノマーをアルキルハライド、ジアルキル硫酸な
どの四級化剤で第四級アンモニウム塩化したも
の、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メ
チルアクリレート、エチルアクリレート、メタク
リルアミドなどの非イオン性モノマー、アクリル
酸、メタクリル酸あるいは、それらの塩などの陰
イオン性モノマーどが挙げられる。 また、粉末高分子凝集剤と併用される水溶液に
含まれる水溶性物質としては、平均分子量300〜
50000、特に平均分子量1000〜10000のポリエチレ
ングリコール、又はHLB10以上のポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステルを使用するのが
好ましい。 次に、実施例に従つて本発明を更に詳しく説明
するが、実施例では図面に示す撹拌装置を使用し
た。 この撹拌装置は水門式排出上部板４及び下部板
５を有する水門式排出口９を円筒型容器１の側部
に有するものであつて、円筒型容器１の下方中央
には、垂直駆動モータ７によつて回転する駆動軸
８が存在し、この駆動軸８に長短２種の回転翼
２，３が上下に取りつけられており、更に、撹拌
槽１上方には水溶液貯蔵槽６が設けられ、ポリエ
チレングリコールなどの水溶液がこの水溶液貯蔵
槽６から供給管１０から円筒型容器１に導入され
るようになつている。なお、当該水溶液の導入速
度はバルブ１１によつて調整され、また粉末凝集
剤は直接円筒型容器１に投入されるようになつて
いるものである。 実施例 (1) 図面に示す直径50cm、高さ60cmの円筒型容器１
に、回転翼２，３を400r／ｍの速度で回転させな
がら、分子量2000万で、1N−NaC水溶液中30
℃で測定した固有粘度〔η〕が24.2であるポリア
クリルアミド凝集剤（加水分解率20モル％で、
200メツシユパス分１％を含む平均粒子径0.55mm
の粉末）を20.1Kg／hrの速度で円筒型容器１の上
部より供給し、同時に水溶液貯蔵槽４から分子量
6000のポリエチレングリコールの５％水溶液を
16.3Kg／hrの速度で供給した。この方法を23分間
連続的に実施したが、投入されたポリアクリルア
ミド凝集剤は短時間でポリエチレングリコールの
５％水溶液を吸収して膨潤し、平均粒子径0.75mm
の粒状の含水ゲル体が連続的に得られた（収量：
14.1Kg）。 この含水ゲル体は固形分50.6％（含水率49.4
％）で、適当な水分を含むため、しつとりした外
観を有し粉塵を生じることなく、しかも粒子間の
付着をケーキング現象のない扱い易い製品であ
り、水への溶解性も原料の粉末状ポリアクリルア
ミドの溶解性とほぼ同様に良好であつた。 ポリエチレングリコール水溶液の添加速度を表
に示す通り変化させて上記と同様の実験を行
い、含水率の異なるゲル体を得た。各種ゲル体の
水に対する溶解速度を測定した結果を、未処理の
凝集剤の測定値（No.１）と共に表示す。

【表】 表から明らかなように、本発明に従つたNo.２
〜４の含水ゲル体は約20分で完全に溶解されるの
に対し、No.１の粉末状の製品は溶解に30分以上を
要するものであつた。なお、No.１の粉末状の製品
は溶解時に一時的に「ままこ」現象が生じ、均一
な溶解には時間がかかつた。 実施例 〔２〕 分子量の異なるポリエチレングリコールを使用
して実施例〔１〕と同様の方法を実施した。各製
品（含水ゲル体の性状を表に示す。

【表】 いずれの製品も、含水ゲル体同志の相互付着性
はなく、手で容易にもみほぐすことが出来た。固
化（ケーキング）現象も認められなかつた。 実施例 〔３〕 ポリエチレングリコールの代わりにHLB＝
16.7のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル（モノウレート）を使用した以外は実施例
〔１〕と同様にして各種含水率の含水ゲル体を得
た。得られた含水ゲル体の性状を表に示すが、
いずれも水に対する溶解性の良好な相互付着性及
び固化現象のない扱い易い製品であつた。

【表】 発明の効果 本発明では、粉末高分子凝集剤を簡単に水に溶
けやすい粒状の含水ゲル体に調製できる。本発明
で得られる含水ゲル体は、微粉となつて作業場の
環境を悪化することはなく、また常温でも「まま
こ」を生じることなく約20分という短時間で水に
均一に溶解できる非常に扱い易いものであり、含
水ゲル体同志の相互付着（ケーキング）を生ずる
こともない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で使用した撹拌装置の断
面図である。 １……円筒型容器、２，３……回転翼、４……
水溶液貯蔵槽、５……水門式出上部板、６……水
門式出下部板、７……垂直駆動モータ、８……駆
動軸、９……排出口、１０……供給管、１１……
バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉末高分子凝集剤と、ポリエチレングリコー
   ル、ソルビタン脂肪酸エステル及びポリオキシエ
   チレンソルビタン脂肪酸エステルから選ばれる少
   なくとも一種の水溶性物質の0.5〜10重量％水溶
   液を、重量比率で１対0.13〜3.0の割合で、同時
   に、撹拌槽に連続供給し、撹拌混合して20〜80重
   量％の水分を含む粒状の含水ゲル体を製造するこ
   とを特徴とする粉末凝集剤を水易溶性の粒状含水
   ゲル体にする方法。